gost_grasshopper_cipher.c

   1 /*
   2  * Maxim Tishkov 2016
   3  * This file is distributed under the same license as OpenSSL
   4  */
   5
   6 #if defined(__cplusplus)
   7 extern "C" {
   8 #endif
   9
  10 #include "gost_grasshopper_cipher.h"
  11 #include "gost_grasshopper_defines.h"
  12 #include "gost_grasshopper_math.h"
  13 #include "gost_grasshopper_core.h"
  14
  15 #include <openssl/evp.h>
  16 #include <openssl/rand.h>
  17 #include <openssl/err.h>
  18 #include <string.h>
  19
  20 #include "e_gost_err.h"
  21
  22 enum GRASSHOPPER_CIPHER_TYPE {
  23     GRASSHOPPER_CIPHER_ECB = 0,
  24     GRASSHOPPER_CIPHER_CBC,
  25     GRASSHOPPER_CIPHER_OFB,
  26     GRASSHOPPER_CIPHER_CFB,
  27     GRASSHOPPER_CIPHER_CTR
  28 };
  29
  30 static EVP_CIPHER* gost_grasshopper_ciphers[5] = {
  31         [GRASSHOPPER_CIPHER_ECB] = NULL,
  32         [GRASSHOPPER_CIPHER_CBC] = NULL,
  33         [GRASSHOPPER_CIPHER_OFB] = NULL,
  34         [GRASSHOPPER_CIPHER_CFB] = NULL,
  35         [GRASSHOPPER_CIPHER_CTR] = NULL
  36 };
  37
  38 static GRASSHOPPER_INLINE void gost_grasshopper_cipher_destroy_ofb(gost_grasshopper_cipher_ctx* c);
  39 static GRASSHOPPER_INLINE void gost_grasshopper_cipher_destroy_ctr(gost_grasshopper_cipher_ctx* c);
  40
  41 struct GRASSHOPPER_CIPHER_PARAMS {
  42     int nid;
  43     grasshopper_init_cipher_func init_cipher;
  44     grasshopper_do_cipher_func do_cipher;
  45     grasshopper_destroy_cipher_func destroy_cipher;
  46     int block_size;
  47     int ctx_size;
  48     int iv_size;
  49     bool padding;
  50 };
  51
  52 static struct GRASSHOPPER_CIPHER_PARAMS gost_cipher_params[5] = {
  53         [GRASSHOPPER_CIPHER_ECB] = {
  54                 NID_grasshopper_ecb,
  55                 gost_grasshopper_cipher_init_ecb,
  56                 gost_grasshopper_cipher_do_ecb,
  57                 NULL,
  58                 16,
  59                 sizeof(gost_grasshopper_cipher_ctx),
  60                 0,
  61                 true
  62         },
  63         [GRASSHOPPER_CIPHER_CBC] = {
  64                 NID_grasshopper_cbc,
  65                 gost_grasshopper_cipher_init_cbc,
  66                 gost_grasshopper_cipher_do_cbc,
  67                 NULL,
  68                 16,
  69                 sizeof(gost_grasshopper_cipher_ctx),
  70                 16,
  71                 true
  72         },
  73         [GRASSHOPPER_CIPHER_OFB] = {
  74                 NID_grasshopper_ofb,
  75                 gost_grasshopper_cipher_init_ofb,
  76                 gost_grasshopper_cipher_do_ofb,
  77                 gost_grasshopper_cipher_destroy_ofb,
  78                 1,
  79                 sizeof(gost_grasshopper_cipher_ctx_ofb),
  80                 16,
  81                 false
  82         },
  83         [GRASSHOPPER_CIPHER_CFB] = {
  84                 NID_grasshopper_cfb,
  85                 gost_grasshopper_cipher_init_cfb,
  86                 gost_grasshopper_cipher_do_cfb,
  87                 NULL,
  88                 1,
  89                 sizeof(gost_grasshopper_cipher_ctx),
  90                 16,
  91                 false
  92         },
  93         [GRASSHOPPER_CIPHER_CTR] = {
  94                 NID_grasshopper_ctr,
  95                 gost_grasshopper_cipher_init_ctr,
  96                 gost_grasshopper_cipher_do_ctr,
  97                 gost_grasshopper_cipher_destroy_ctr,
  98                 1,
  99                 sizeof(gost_grasshopper_cipher_ctx_ctr),
 100                 8,
 101                 false
 102         },
 103 };
 104
 105 /* Set 256 bit  key into context */
 106 static GRASSHOPPER_INLINE void gost_grasshopper_cipher_key(gost_grasshopper_cipher_ctx* c, const uint8_t* k) {
 107     for (int i = 0; i < 2; i++) {
 108         grasshopper_copy128(&c->key.k.k[i], (const grasshopper_w128_t*) (k + i * 16));
 109     }
 110     grasshopper_set_encrypt_key(&c->encrypt_round_keys, &c->key);
 111     grasshopper_set_decrypt_key(&c->decrypt_round_keys, &c->key);
 112 }
 113
 114 /* Cleans up key from context */
 115 static GRASSHOPPER_INLINE void gost_grasshopper_cipher_destroy(gost_grasshopper_cipher_ctx* c) {
 116     for (int i = 0; i < 2; i++) {
 117         grasshopper_zero128(&c->key.k.k[i]);
 118     }
 119     for (int i = 0; i < GRASSHOPPER_ROUND_KEYS_COUNT; i++) {
 120         grasshopper_zero128(&c->encrypt_round_keys.k[i]);
 121     }
 122     for (int i = 0; i < GRASSHOPPER_ROUND_KEYS_COUNT; i++) {
 123         grasshopper_zero128(&c->decrypt_round_keys.k[i]);
 124     }
 125     grasshopper_zero128(&c->buffer);
 126 }
 127
 128 static GRASSHOPPER_INLINE void gost_grasshopper_cipher_destroy_ofb(gost_grasshopper_cipher_ctx* c) {
 129     gost_grasshopper_cipher_ctx_ofb* ctx = (gost_grasshopper_cipher_ctx_ofb*) c;
 130
 131     grasshopper_zero128(&ctx->buffer1);
 132 }
 133
 134 static GRASSHOPPER_INLINE void gost_grasshopper_cipher_destroy_ctr(gost_grasshopper_cipher_ctx* c) {
 135     gost_grasshopper_cipher_ctx_ctr* ctx = (gost_grasshopper_cipher_ctx_ctr*) c;
 136
 137     grasshopper_zero128(&ctx->iv_buffer);
 138     grasshopper_zero128(&ctx->partial_buffer);
 139
 140     ctx->counter = 0;
 141 }
 142
 143 static int gost_grasshopper_cipher_init(EVP_CIPHER_CTX* ctx, const unsigned char* key,
 144                                         const unsigned char* iv, int enc) {
 145     gost_grasshopper_cipher_ctx* c = EVP_CIPHER_CTX_cipher_data(ctx);
 146
 147     if (EVP_CIPHER_CTX_get_app_data(ctx) == NULL) {
 148         EVP_CIPHER_CTX_set_app_data(ctx, EVP_CIPHER_CTX_cipher_data(ctx));
 149     }
 150
 151     if (key != NULL) {
 152         gost_grasshopper_cipher_key(c, key);
 153     }
 154
 155     if (iv != NULL) {
 156         memcpy((unsigned char*) EVP_CIPHER_CTX_original_iv(ctx), iv,
 157                EVP_CIPHER_CTX_iv_length(ctx));
 158     }
 159
 160     memcpy(EVP_CIPHER_CTX_iv_noconst(ctx),
 161            EVP_CIPHER_CTX_original_iv(ctx),
 162            EVP_CIPHER_CTX_iv_length(ctx));
 163
 164     grasshopper_zero128(&c->buffer);
 165
 166     return 1;
 167 }
 168
 169 static GRASSHOPPER_INLINE int gost_grasshopper_cipher_init_ecb(EVP_CIPHER_CTX* ctx, const unsigned char* key,
 170                                                                const unsigned char* iv,
 171                                                                int enc) {
 172     gost_grasshopper_cipher_ctx* c = EVP_CIPHER_CTX_cipher_data(ctx);
 173     c->type = GRASSHOPPER_CIPHER_ECB;
 174     return gost_grasshopper_cipher_init(ctx, key, iv, enc);
 175 }
 176
 177 static GRASSHOPPER_INLINE int gost_grasshopper_cipher_init_cbc(EVP_CIPHER_CTX* ctx, const unsigned char* key,
 178                                                                const unsigned char* iv,
 179                                                                int enc) {
 180     gost_grasshopper_cipher_ctx* c = EVP_CIPHER_CTX_cipher_data(ctx);
 181     c->type = GRASSHOPPER_CIPHER_CBC;
 182     return gost_grasshopper_cipher_init(ctx, key, iv, enc);
 183 }
 184
 185 static GRASSHOPPER_INLINE int gost_grasshopper_cipher_init_ofb(EVP_CIPHER_CTX* ctx, const unsigned char* key,
 186                                                                const unsigned char* iv,
 187                                                                int enc) {
 188     gost_grasshopper_cipher_ctx_ofb* c = EVP_CIPHER_CTX_cipher_data(ctx);
 189
 190     c->c.type = GRASSHOPPER_CIPHER_OFB;
 191
 192     grasshopper_zero128(&c->buffer1);
 193
 194     return gost_grasshopper_cipher_init(ctx, key, iv, enc);
 195 }
 196
 197 static GRASSHOPPER_INLINE int gost_grasshopper_cipher_init_cfb(EVP_CIPHER_CTX* ctx, const unsigned char* key,
 198                                                                const unsigned char* iv,
 199                                                                int enc) {
 200     gost_grasshopper_cipher_ctx* c = EVP_CIPHER_CTX_cipher_data(ctx);
 201     c->type = GRASSHOPPER_CIPHER_CFB;
 202     return gost_grasshopper_cipher_init(ctx, key, iv, enc);
 203 }
 204
 205 static GRASSHOPPER_INLINE int gost_grasshopper_cipher_init_ctr(EVP_CIPHER_CTX* ctx, const unsigned char* key,
 206                                                                const unsigned char* iv,
 207                                                                int enc) {
 208     gost_grasshopper_cipher_ctx_ctr* c = EVP_CIPHER_CTX_cipher_data(ctx);
 209
 210     c->c.type = GRASSHOPPER_CIPHER_CTR;
 211
 212     grasshopper_zero128(&c->iv_buffer);
 213     grasshopper_zero128(&c->partial_buffer);
 214
 215     c->counter = 0;
 216
 217     return gost_grasshopper_cipher_init(ctx, key, iv, enc);
 218 }
 219
 220 static GRASSHOPPER_INLINE int gost_grasshopper_cipher_do(EVP_CIPHER_CTX* ctx, unsigned char* out,
 221                                                          const unsigned char* in, size_t inl) {
 222     gost_grasshopper_cipher_ctx* c = (gost_grasshopper_cipher_ctx*) EVP_CIPHER_CTX_cipher_data(ctx);
 223     struct GRASSHOPPER_CIPHER_PARAMS* params = &gost_cipher_params[c->type];
 224
 225     return params->do_cipher(ctx, out, in, inl);
 226 }
 227
 228 static int gost_grasshopper_cipher_do_ecb(EVP_CIPHER_CTX* ctx, unsigned char* out,
 229                                           const unsigned char* in, size_t inl) {
 230     gost_grasshopper_cipher_ctx* c = (gost_grasshopper_cipher_ctx*) EVP_CIPHER_CTX_cipher_data(ctx);
 231     bool encrypting = (bool) EVP_CIPHER_CTX_encrypting(ctx);
 232     const unsigned char* current_in = in;
 233     unsigned char* current_out = out;
 234     size_t blocks = inl / GRASSHOPPER_BLOCK_SIZE;
 235     size_t i;
 236
 237     for (i = 0; i < blocks; i++, current_in += GRASSHOPPER_BLOCK_SIZE, current_out += GRASSHOPPER_BLOCK_SIZE) {
 238         if (encrypting) {
 239             grasshopper_encrypt_block(&c->encrypt_round_keys, (grasshopper_w128_t*) current_in,
 240                                       (grasshopper_w128_t*) current_out,
 241                                       &c->buffer);
 242         } else {
 243             grasshopper_decrypt_block(&c->decrypt_round_keys, (grasshopper_w128_t*) current_in,
 244                                       (grasshopper_w128_t*) current_out,
 245                                       &c->buffer);
 246         }
 247     }
 248
 249     return 1;
 250 }
 251
 252 static int gost_grasshopper_cipher_do_cbc(EVP_CIPHER_CTX* ctx, unsigned char* out,
 253                                           const unsigned char* in, size_t inl) {
 254     gost_grasshopper_cipher_ctx* c = (gost_grasshopper_cipher_ctx*) EVP_CIPHER_CTX_cipher_data(ctx);
 255     unsigned char* iv = EVP_CIPHER_CTX_iv_noconst(ctx);
 256     bool encrypting = (bool) EVP_CIPHER_CTX_encrypting(ctx);
 257     const unsigned char* current_in = in;
 258     unsigned char* current_out = out;
 259     grasshopper_w128_t* currentInputBlock;
 260     grasshopper_w128_t* currentOutputBlock;
 261     size_t blocks = inl / GRASSHOPPER_BLOCK_SIZE;
 262     size_t i;
 263     grasshopper_w128_t* currentBlock;
 264
 265     currentBlock = (grasshopper_w128_t*) iv;
 266
 267     for (i = 0; i < blocks; i++, current_in += GRASSHOPPER_BLOCK_SIZE, current_out += GRASSHOPPER_BLOCK_SIZE) {
 268         currentInputBlock = (grasshopper_w128_t*) current_in;
 269         currentOutputBlock = (grasshopper_w128_t*) current_out;
 270         if (encrypting) {
 271             grasshopper_append128(currentBlock, currentInputBlock);
 272             grasshopper_encrypt_block(&c->encrypt_round_keys, currentBlock, currentOutputBlock, &c->buffer);
 273             grasshopper_copy128(currentBlock, currentOutputBlock);
 274         } else {
 275             grasshopper_decrypt_block(&c->decrypt_round_keys, currentInputBlock, currentOutputBlock, &c->buffer);
 276             grasshopper_append128(currentOutputBlock, currentBlock);
 277             grasshopper_copy128(currentBlock, currentInputBlock);
 278         }
 279     }
 280
 281     return 1;
 282 }
 283
 284 static int gost_grasshopper_cipher_do_ctr(EVP_CIPHER_CTX* ctx, unsigned char* out,
 285                                           const unsigned char* in, size_t inl) {
 286     gost_grasshopper_cipher_ctx_ctr* c = (gost_grasshopper_cipher_ctx_ctr*) EVP_CIPHER_CTX_cipher_data(ctx);
 287     unsigned char* iv = EVP_CIPHER_CTX_iv_noconst(ctx);
 288     const unsigned char* current_in = in;
 289     unsigned char* current_out = out;
 290     size_t blocks = inl / GRASSHOPPER_BLOCK_SIZE;
 291     grasshopper_w128_t* currentInputBlock;
 292     grasshopper_w128_t* currentOutputBlock;
 293     size_t lasted;
 294
 295     memcpy(&c->iv_buffer, iv, 8);
 296
 297     // full parts
 298     for (size_t i = 0; i < blocks; i++) {
 299         currentInputBlock = (grasshopper_w128_t*) current_in;
 300         currentOutputBlock = (grasshopper_w128_t*) current_out;
 301         memcpy(c->iv_buffer.b + 8, &c->counter, 8);
 302         grasshopper_encrypt_block(&c->c.encrypt_round_keys, &c->iv_buffer, currentOutputBlock, &c->c.buffer);
 303         grasshopper_append128(currentOutputBlock, currentInputBlock);
 304         c->counter += 1;
 305         current_in += GRASSHOPPER_BLOCK_SIZE;
 306         current_out += GRASSHOPPER_BLOCK_SIZE;
 307     }
 308
 309     // last part
 310     lasted = inl - blocks * GRASSHOPPER_BLOCK_SIZE;
 311     if (lasted > 0) {
 312         currentInputBlock = (grasshopper_w128_t*) current_in;
 313         currentOutputBlock = (grasshopper_w128_t*) current_out;
 314         memcpy(c->iv_buffer.b + 8, &c->counter, 8);
 315         grasshopper_encrypt_block(&c->c.encrypt_round_keys, &c->iv_buffer, &c->partial_buffer, &c->c.buffer);
 316         for (size_t i = 0; i < lasted; i++) {
 317             currentOutputBlock->b[i] = c->partial_buffer.b[i] ^ currentInputBlock->b[i];
 318         }
 319         c->counter += 1;
 320     }
 321
 322     return 1;
 323 }
 324
 325 static void gost_grasshopper_cnt_next(gost_grasshopper_cipher_ctx_ofb* ctx, grasshopper_w128_t* iv,
 326                                       grasshopper_w128_t* buf) {
 327     memcpy(&ctx->buffer1, iv, 16);
 328     ctx->g = ctx->buffer1.b[0] | (ctx->buffer1.b[1] << 8) | (ctx->buffer1.b[2] << 16) |
 329              ((uint32_t) ctx->buffer1.b[3] << 24);
 330     ctx->g += 0x01010101;
 331     ctx->buffer1.b[0] = (unsigned char) (ctx->g & 0xff);
 332     ctx->buffer1.b[1] = (unsigned char) ((ctx->g >> 8) & 0xff);
 333     ctx->buffer1.b[2] = (unsigned char) ((ctx->g >> 16) & 0xff);
 334     ctx->buffer1.b[3] = (unsigned char) ((ctx->g >> 24) & 0xff);
 335     ctx->g = ctx->buffer1.b[4] | (ctx->buffer1.b[5] << 8) | (ctx->buffer1.b[6] << 16) |
 336              ((uint32_t) ctx->buffer1.b[7] << 24);
 337     ctx->go = ctx->g;
 338     ctx->g += 0x01010104;
 339     if (ctx->go > ctx->g) {                 /* overflow */
 340         ctx->g++;
 341     }
 342     ctx->buffer1.b[4] = (unsigned char) (ctx->g & 0xff);
 343     ctx->buffer1.b[5] = (unsigned char) ((ctx->g >> 8) & 0xff);
 344     ctx->buffer1.b[6] = (unsigned char) ((ctx->g >> 16) & 0xff);
 345     ctx->buffer1.b[7] = (unsigned char) ((ctx->g >> 24) & 0xff);
 346     ctx->g = ctx->buffer1.b[8] | (ctx->buffer1.b[9] << 8) | (ctx->buffer1.b[10] << 16) |
 347              ((uint32_t) ctx->buffer1.b[11] << 24);
 348     ctx->go = ctx->g;
 349     ctx->g += 0x01010107;
 350     if (ctx->go > ctx->g) {                 /* overflow */
 351         ctx->g++;
 352     }
 353     ctx->buffer1.b[8] = (unsigned char) (ctx->g & 0xff);
 354     ctx->buffer1.b[9] = (unsigned char) ((ctx->g >> 8) & 0xff);
 355     ctx->buffer1.b[10] = (unsigned char) ((ctx->g >> 16) & 0xff);
 356     ctx->buffer1.b[11] = (unsigned char) ((ctx->g >> 24) & 0xff);
 357     ctx->g = ctx->buffer1.b[12] | (ctx->buffer1.b[13] << 8) | (ctx->buffer1.b[14] << 16) |
 358              ((uint32_t) ctx->buffer1.b[15] << 24);
 359     ctx->go = ctx->g;
 360     ctx->g += 0x01010110;
 361     if (ctx->go > ctx->g) {                 /* overflow */
 362         ctx->g++;
 363     }
 364     ctx->buffer1.b[12] = (unsigned char) (ctx->g & 0xff);
 365     ctx->buffer1.b[13] = (unsigned char) ((ctx->g >> 8) & 0xff);
 366     ctx->buffer1.b[14] = (unsigned char) ((ctx->g >> 16) & 0xff);
 367     ctx->buffer1.b[15] = (unsigned char) ((ctx->g >> 24) & 0xff);
 368     memcpy(iv, &ctx->buffer1, 16);
 369     grasshopper_encrypt_block(&ctx->c.encrypt_round_keys, &ctx->buffer1, buf, &ctx->c.buffer);
 370 }
 371
 372 static int gost_grasshopper_cipher_do_ofb(EVP_CIPHER_CTX* ctx, unsigned char* out,
 373                                           const unsigned char* in, size_t inl) {
 374     gost_grasshopper_cipher_ctx_ofb* c = (gost_grasshopper_cipher_ctx_ofb*) EVP_CIPHER_CTX_cipher_data(ctx);
 375     const unsigned char* in_ptr = in;
 376     unsigned char* out_ptr = out;
 377     unsigned char* buf = EVP_CIPHER_CTX_buf_noconst(ctx);
 378     unsigned char* iv = EVP_CIPHER_CTX_iv_noconst(ctx);
 379     int num = EVP_CIPHER_CTX_num(ctx);
 380     size_t i = 0;
 381     size_t j;
 382
 383     /* process partial block if any */
 384     if (num > 0) {
 385         for (j = (size_t) num, i = 0; j < GRASSHOPPER_BLOCK_SIZE && i < inl;
 386              j++, i++, in_ptr++, out_ptr++) {
 387             *out_ptr = buf[j] ^ (*in_ptr);
 388         }
 389         if (j == GRASSHOPPER_BLOCK_SIZE) {
 390             EVP_CIPHER_CTX_set_num(ctx, 0);
 391         } else {
 392             EVP_CIPHER_CTX_set_num(ctx, (int) j);
 393             return 1;
 394         }
 395     }
 396
 397     for (; i + GRASSHOPPER_BLOCK_SIZE <
 398            inl; i += GRASSHOPPER_BLOCK_SIZE, in_ptr += GRASSHOPPER_BLOCK_SIZE, out_ptr += GRASSHOPPER_BLOCK_SIZE) {
 399         /*
 400          * block cipher current iv
 401          */
 402         /* Encrypt */
 403         gost_grasshopper_cnt_next(c, (grasshopper_w128_t*) iv, (grasshopper_w128_t*) buf);
 404
 405         /*
 406          * xor next block of input text with it and output it
 407          */
 408         /*
 409          * output this block
 410          */
 411         for (j = 0; j < GRASSHOPPER_BLOCK_SIZE; j++) {
 412             out_ptr[j] = buf[j] ^ in_ptr[j];
 413         }
 414     }
 415
 416     /* Process rest of buffer */
 417     if (i < inl) {
 418         gost_grasshopper_cnt_next(c, (grasshopper_w128_t*) iv, (grasshopper_w128_t*) buf);
 419         for (j = 0; i < inl; j++, i++) {
 420             out_ptr[j] = buf[j] ^ in_ptr[j];
 421         }
 422         EVP_CIPHER_CTX_set_num(ctx, (int) j);
 423     } else {
 424         EVP_CIPHER_CTX_set_num(ctx, 0);
 425     }
 426
 427     return 1;
 428 }
 429
 430 static int gost_grasshopper_cipher_do_cfb(EVP_CIPHER_CTX* ctx, unsigned char* out,
 431                                           const unsigned char* in, size_t inl) {
 432     gost_grasshopper_cipher_ctx* c = (gost_grasshopper_cipher_ctx*) EVP_CIPHER_CTX_cipher_data(ctx);
 433     const unsigned char* in_ptr = in;
 434     unsigned char* out_ptr = out;
 435     unsigned char* buf = EVP_CIPHER_CTX_buf_noconst(ctx);
 436     unsigned char* iv = EVP_CIPHER_CTX_iv_noconst(ctx);
 437     bool encrypting = (bool) EVP_CIPHER_CTX_encrypting(ctx);
 438     int num = EVP_CIPHER_CTX_num(ctx);
 439     size_t i = 0;
 440     size_t j = 0;
 441
 442     /* process partial block if any */
 443     if (num > 0) {
 444         for (j = (size_t) num, i = 0; j < GRASSHOPPER_BLOCK_SIZE && i < inl; j++, i++, in_ptr++, out_ptr++) {
 445             if (!encrypting) {
 446                 buf[j + GRASSHOPPER_BLOCK_SIZE] = *in_ptr;
 447             }
 448             *out_ptr = buf[j] ^ (*in_ptr);
 449             if (encrypting) {
 450                 buf[j + GRASSHOPPER_BLOCK_SIZE] = *out_ptr;
 451             }
 452         }
 453         if (j == GRASSHOPPER_BLOCK_SIZE) {
 454             memcpy(iv, buf + GRASSHOPPER_BLOCK_SIZE, GRASSHOPPER_BLOCK_SIZE);
 455             EVP_CIPHER_CTX_set_num(ctx, 0);
 456         } else {
 457             EVP_CIPHER_CTX_set_num(ctx, (int) j);
 458             return 1;
 459         }
 460     }
 461
 462     for (; i + GRASSHOPPER_BLOCK_SIZE <
 463            inl; i += GRASSHOPPER_BLOCK_SIZE, in_ptr += GRASSHOPPER_BLOCK_SIZE, out_ptr += GRASSHOPPER_BLOCK_SIZE) {
 464         /*
 465          * block cipher current iv
 466          */
 467         grasshopper_encrypt_block(&c->encrypt_round_keys, (grasshopper_w128_t*) iv, (grasshopper_w128_t*) buf,
 468                                   &c->buffer);
 469         /*
 470          * xor next block of input text with it and output it
 471          */
 472         /*
 473          * output this block
 474          */
 475         if (!encrypting) {
 476             memcpy(iv, in_ptr, GRASSHOPPER_BLOCK_SIZE);
 477         }
 478         for (j = 0; j < GRASSHOPPER_BLOCK_SIZE; j++) {
 479             out_ptr[j] = buf[j] ^ in_ptr[j];
 480         }
 481         /* Encrypt */
 482         /* Next iv is next block of cipher text */
 483         if (encrypting) {
 484             memcpy(iv, out_ptr, GRASSHOPPER_BLOCK_SIZE);
 485         }
 486     }
 487
 488     /* Process rest of buffer */
 489     if (i < inl) {
 490         grasshopper_encrypt_block(&c->encrypt_round_keys, (grasshopper_w128_t*) iv, (grasshopper_w128_t*) buf,
 491                                   &c->buffer);
 492         if (!encrypting) {
 493             memcpy(buf + GRASSHOPPER_BLOCK_SIZE, in_ptr, inl - i);
 494         }
 495         for (j = 0; i < inl; j++, i++) {
 496             out_ptr[j] = buf[j] ^ in_ptr[j];
 497         }
 498         EVP_CIPHER_CTX_set_num(ctx, (int) j);
 499         if (encrypting) {
 500             memcpy(buf + GRASSHOPPER_BLOCK_SIZE, out_ptr, j);
 501         }
 502     } else {
 503         EVP_CIPHER_CTX_set_num(ctx, 0);
 504     }
 505
 506     return 1;
 507 }
 508
 509 static int gost_grasshopper_cipher_cleanup(EVP_CIPHER_CTX* ctx) {
 510     gost_grasshopper_cipher_ctx* c = (gost_grasshopper_cipher_ctx*) EVP_CIPHER_CTX_cipher_data(ctx);
 511     struct GRASSHOPPER_CIPHER_PARAMS* params = &gost_cipher_params[c->type];
 512
 513     gost_grasshopper_cipher_destroy(c);
 514     if (params->destroy_cipher != NULL) {
 515         params->destroy_cipher(c);
 516     }
 517
 518     EVP_CIPHER_CTX_set_app_data(ctx, NULL);
 519
 520     return 1;
 521 }
 522
 523 static int gost_grasshopper_set_asn1_parameters(EVP_CIPHER_CTX* ctx, ASN1_TYPE* params) {
 524     int len = 0;
 525     unsigned char* buf = NULL;
 526     unsigned char* p = NULL;
 527     ASN1_OCTET_STRING* os = NULL;
 528
 529     os = ASN1_OCTET_STRING_new();
 530
 531     if (!os || !ASN1_OCTET_STRING_set(os, buf, len)) {
 532         OPENSSL_free(buf);
 533         GOSTerr(GOST_F_GOST89_SET_ASN1_PARAMETERS, ERR_R_MALLOC_FAILURE);
 534         return 0;
 535     }
 536     OPENSSL_free(buf);
 537
 538     ASN1_TYPE_set(params, V_ASN1_SEQUENCE, os);
 539     return 1;
 540 }
 541
 542 static GRASSHOPPER_INLINE int gost_grasshopper_get_asn1_parameters(EVP_CIPHER_CTX* ctx, ASN1_TYPE* params) {
 543     int ret = -1;
 544
 545     if (ASN1_TYPE_get(params) != V_ASN1_SEQUENCE) {
 546         return ret;
 547     }
 548
 549     return 1;
 550 }
 551
 552 static int gost_grasshopper_cipher_ctl(EVP_CIPHER_CTX* ctx, int type, int arg, void* ptr) {
 553     switch (type) {
 554         case EVP_CTRL_RAND_KEY: {
 555             if (RAND_bytes((unsigned char*) ptr, EVP_CIPHER_CTX_key_length(ctx)) <= 0) {
 556                 GOSTerr(GOST_F_GOST_CIPHER_CTL, GOST_R_RNG_ERROR);
 557                 return -1;
 558             }
 559             break;
 560         }
 561         default:
 562             GOSTerr(GOST_F_GOST_CIPHER_CTL, GOST_R_UNSUPPORTED_CIPHER_CTL_COMMAND);
 563             return -1;
 564     }
 565     return 1;
 566 }
 567
 568 static GRASSHOPPER_INLINE EVP_CIPHER* cipher_gost_grasshopper_create(int cipher_type, int block_size) {
 569     return EVP_CIPHER_meth_new(cipher_type,
 570                                block_size  /* block_size */,
 571                                GRASSHOPPER_KEY_SIZE /* key_size */);
 572 }
 573
 574 const int cipher_gost_grasshopper_setup(EVP_CIPHER* cipher, uint8_t mode, int iv_size, bool padding) {
 575     return EVP_CIPHER_meth_set_iv_length(cipher, iv_size) &&
 576            EVP_CIPHER_meth_set_flags(cipher, (unsigned long) (
 577                    mode |
 578                    ((!padding) ? EVP_CIPH_NO_PADDING : 0) |
 579                    ((iv_size > 0) ? EVP_CIPH_CUSTOM_IV : 0) |
 580                    EVP_CIPH_RAND_KEY |
 581                    EVP_CIPH_ALWAYS_CALL_INIT)
 582            ) &&
 583            EVP_CIPHER_meth_set_cleanup(cipher, gost_grasshopper_cipher_cleanup) &&
 584            EVP_CIPHER_meth_set_set_asn1_params(cipher, gost_grasshopper_set_asn1_parameters) &&
 585            EVP_CIPHER_meth_set_get_asn1_params(cipher, gost_grasshopper_get_asn1_parameters) &&
 586            EVP_CIPHER_meth_set_ctrl(cipher, gost_grasshopper_cipher_ctl) &&
 587            EVP_CIPHER_meth_set_do_cipher(cipher, gost_grasshopper_cipher_do);
 588 }
 589
 590 static const GRASSHOPPER_INLINE EVP_CIPHER* cipher_gost_grasshopper(uint8_t mode, uint8_t num) {
 591     EVP_CIPHER** cipher;
 592     struct GRASSHOPPER_CIPHER_PARAMS* params;
 593
 594     cipher = &gost_grasshopper_ciphers[num];
 595
 596     if (*cipher == NULL) {
 597         params = &gost_cipher_params[num];
 598
 599         int nid = params->nid;
 600         grasshopper_init_cipher_func init_cipher = params->init_cipher;
 601         int block_size = params->block_size;
 602         int ctx_size = params->ctx_size;
 603         int iv_size = params->iv_size;
 604         bool padding = params->padding;
 605
 606         *cipher = cipher_gost_grasshopper_create(nid, block_size);
 607         if (*cipher == NULL) {
 608             return NULL;
 609         }
 610
 611         if (!cipher_gost_grasshopper_setup(*cipher, mode, iv_size, padding) ||
 612             !EVP_CIPHER_meth_set_init(*cipher, init_cipher) ||
 613             !EVP_CIPHER_meth_set_impl_ctx_size(*cipher, ctx_size)) {
 614             EVP_CIPHER_meth_free(*cipher);
 615             *cipher = NULL;
 616         }
 617     }
 618
 619     return *cipher;
 620 }
 621
 622 const GRASSHOPPER_INLINE EVP_CIPHER* cipher_gost_grasshopper_ecb() {
 623     return cipher_gost_grasshopper(EVP_CIPH_ECB_MODE, GRASSHOPPER_CIPHER_ECB);
 624 }
 625
 626 const GRASSHOPPER_INLINE EVP_CIPHER* cipher_gost_grasshopper_cbc() {
 627     return cipher_gost_grasshopper(EVP_CIPH_CBC_MODE, GRASSHOPPER_CIPHER_CBC);
 628 }
 629
 630 const GRASSHOPPER_INLINE EVP_CIPHER* cipher_gost_grasshopper_ofb() {
 631     return cipher_gost_grasshopper(EVP_CIPH_OFB_MODE, GRASSHOPPER_CIPHER_OFB);
 632 }
 633
 634 const GRASSHOPPER_INLINE EVP_CIPHER* cipher_gost_grasshopper_cfb() {
 635     return cipher_gost_grasshopper(EVP_CIPH_CFB_MODE, GRASSHOPPER_CIPHER_CFB);
 636 }
 637
 638 const GRASSHOPPER_INLINE EVP_CIPHER* cipher_gost_grasshopper_ctr() {
 639     return cipher_gost_grasshopper(EVP_CIPH_CTR_MODE, GRASSHOPPER_CIPHER_CTR);
 640 }
 641
 642 #if defined(__cplusplus)
 643 }
 644 #endif